專利名稱：一種新型高強膨脹混凝土的制作方法
技術領域：
本發明涉及土木工程施工用的新型自養護高強膨脹混凝土。
背景技術：
高強膨脹混凝土就是為解決普通混凝土的收縮裂縫應運而生的一種新材料，能夠顯著減少混凝土結構的收縮裂縫，提高結構混凝土耐久性，從而延長工程服役年限。高強膨脹混凝土另一個使用場所是地下工程防水，可以完全取消有機外防水，節約大量石化原料制造的有機防水材料。采用膨脹混凝土結構自防水技術，能夠實現工程防水與建筑結構等壽命，比有機防水材料的壽命要長很多倍。高強膨脹混凝土在灌注樁工程中也具有很大的潛力。在高層建筑、橋梁、高速鐵路的基礎部分都需要使用大量的灌注樁。中國建筑材料科學研究總院的研究表明，在這些樁中，如果用高強膨脹混凝土替代普通混凝土，能夠提高單樁承載力15%左右。高強膨脹混凝土在解決超長混凝土結構連續施工過程中混凝土的收縮開裂問題，常用的辦法是設置后澆帶，且在后澆帶混凝土應用時，減少了收縮率，需要7-14 天澆水養護。工地上最常用的方法是滯水法或持續澆水法，此法需工作人員周期性的澆水、 灌水、噴霧，需要大量的養護費用。自養護高強膨脹混凝土不但滿足了普通高強膨脹混凝土的所有優點，并且可以實現自養護功能，從而達到減少人工養護成本的的目的。在提高了工程質量的同時，施工工藝也很簡單，節約大量工期。本發明通過在高強膨脹混凝土中添加鋼纖維、SAP，對混凝土的性能進行改性，研制了一種新型自養護高強膨脹混凝土。與普通混凝土相比，該新型自養護高強膨脹混凝土具有較好的承載性能，有利于提高混凝土的抗滲防裂，耐久性也有所提高。除此之外，新型自養護高強膨脹混凝土施工工藝簡單，與傳統的高強膨脹混凝土相比，僅需要按比例將鋼纖維和SAP加入均勻攪拌，其他均相同。CN101863072A公開了一種提升高強微膨脹混凝土性能的內養護工藝，該高強微膨脹混凝土的配比(kg/m3)為膨脹材料膨脹劑砂石水和減水劑為350 550 35 50 650 850 900 1200 160 190 5 10，該混凝土中摻入了超強吸水性樹脂SAP，摻量范圍為膠凝材料和膨脹劑總質量的0. 15% -0. 30%。本發明請求保護的自養護高強膨脹混凝土與CN1018630A的高強微膨脹混凝土不同，該混凝土不但保證了較高的強度，較小的收縮率，又實現自養護功能，從而達到減少人工養護成本的目的。一旦推廣和普及，具有良好的經濟、社會效益。

發明內容
本發明的目的是提供一種能應用于土木工程的新型自養護高強膨脹混凝土配制方法。這種高強膨脹混凝土在提高改善混凝土性能的同時，降低了養護成本。1、本發明所述一種具有自養護功能的高強膨脹混凝土，其特征在于由水泥、水、 石子、鋼纖維、河砂、膨脹劑、減水劑、高吸水性樹脂(簡稱SAP)以質量比1 0.33 2.89 0. 24 0.95 0.1 0.015 0.0001 組成。
3CN 102503307 A
說明書
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2、本發明所述的新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于所采用的SAP為一種強吸水性有機物，吸水率為300% 500%。3、本發明所述新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于水泥是普通硅酸鹽水泥， 標號42. 5。4、本發明所述新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于所采用的砂為溫州最常見的河沙，其顆粒級配為細沙，位于III區。5、本發明所述新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于所采用的石子是碎石，最大直徑為20mm，連續級配是5 20mm。6、本發明所述新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于所采用的膨脹劑是 UEA-Y高效低堿膨脹劑。7、本發明所述新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于所采用的減水劑是早強高效減水劑，其主要成分為萘磺酸鹽甲醛縮合物。8、如權利要求1所述的新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于所采用的鋼纖維是截面為圓形的長直鋼纖維，其長度為20 30毫米，直徑為0. 2 0. 25毫米。本發明的有益效果；這種新型自養護高強膨脹混凝土的施工方法與傳統的高強膨脹混凝土相比，僅需要按比例將SAP均勻攪拌，其他均相同；混凝土的強度可以通樹脂的用量實現。與普通高強膨脹混凝土相比，該新型高強膨脹混凝土具有自養護功能，無需人工養護，節約施工成本， 在一些人工養護不方便的結構加固工程中有非常大的現實意義。除此之外，SAP是一種清潔的有機物，對人體和周邊環境無污染。


圖1現有技術(CN101863072A)的膨脹混凝土 SEM照片，結構較為均勻密實。圖2本發明膨脹混凝土的SEM照片，結構沒有微裂縫，均勻密實性良好。圖3現有技術混凝土的塑性開裂圖。圖4本發明自養護膨脹高強混凝土的塑性開裂圖，表明摻鋼纖維和SAP的混凝土抗裂性能明顯提高。
具體實施例方式實施例1采用邊長IOOmm的混凝土試模進行成型。測定砂、石子的級配，然后作為粗骨料。自養護混凝土采用手工攪拌，先按比例加入標號42. 5的硅酸鹽水泥、砂、石子、鋼纖維、 UEA-Y高效低堿膨脹劑(水泥重量的10% )、早強高效減水劑(水泥重量的1. 5% )，攪拌均勻。再將不同百分數的樹脂(0. 1%,0. (^^…^丨^，相對于水泥重量的百分比彳，加入水中攪和均勻，再倒入骨料中攪拌，至拌和均勻。將拌和完畢的混凝土加入試模中，當混凝土填滿試模時，機械振動并加入混凝土，試模裝滿混凝土并振搗適度，刮平表面，裝好試模。試塊成型后在20°C下養護4 脫模，放入標準養護室養護觀天后測抗壓強度。配制原料為 水泥使用普通硅酸鹽水泥，標號425 ；外加劑為SAP、膨脹劑和減水劑；砂為溫州最常見的河沙，其顆粒級配為細沙，位于III區；石子是碎石，最大直徑為20mm，連續級配是5 20mm，
4鋼纖維截面為圓形的長直鋼纖維，其長度為20 30毫米，直徑為0. 2 0. 25毫米。摻有SAP的試配過程的組分配方見表1 2。配制過程中各種材料允許偏差見表 3。表1混凝土試配過程各組分重量配比
材料配合比 0.33: 1: 0.95 :2.89 0.24: 0.1 0.015樹脂摻量(樹脂占水泥總重量的含量)(％)00.010.050. 1水(g)1056105610561056水泥(g)3200320032003200砂(g)3040304030403040石子(g)9248924892489248鋼纖維(g)768768768768膨脹劑(g)320320320320減水劑(g)48484848強度(Mpa)54.9963.1357.3652.06自收縮率 (106)-183893902916表2混凝土試配過程各組分重量配比
材料配合比0.33: 1 :0.9: 2.75: 0.24: 0.1 0.015樹脂摻量(樹脂占水泥總重量的含量)(％)00.010.050.1水(g)1089108910891089水泥(g)3300330033003300砂(g)2970297029702970鋼纖維(g)792792792792石子(g)9075907590759075膨脹劑(g)330330330330減水劑(g)49.549.549.549.5強度(Mpa)52.3060.3656.6055.98自收縮率 OO6)-192786823856 表3CN101863072A的強度值與收縮值
權利要求
1.一種新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于水泥、水、石子、鋼纖維、河砂、膨脹劑、減水劑、高吸水性樹脂SAP以質量比1 0. 33 2.89 0. 24 0. 95 0. 1 0.015 0.00 01組成。
2.如權利要求1所述的新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于所述的SAP為一種強吸水性有機物，吸水率為300% 500%。
3.如權利要求1所述的新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于水泥是硅酸鹽水泥。
4.如權利要求1所述的新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于所采用的砂為溫州最常見的河沙，其顆粒級配為細沙，位于III區。
5.如權利要求1所述的新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于所采用的石子是碎石，最大直徑為20mm，連續級配是5 20mm。
6.如權利要求1所述的新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于所采用的膨脹劑是是UEA-Y高效低堿膨脹劑。
7.如權利要求1所述的新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于所采用的減水劑是早強高效減水劑。
8.如權利要求1所述的新型自養護高強膨脹混凝土，其特征在于所采用的鋼纖維是截面為圓形的長直鋼纖維，其長度為20 30毫米，直徑為0. 2 0. 25毫米。
全文摘要
本發明所述的新型自養護高強膨脹混凝土，是在原有的高強膨脹混凝土的基礎上，摻入鋼纖維和高吸水性樹脂(簡稱SAP)。與普通高強膨脹混凝土相比，該新型混凝不但可以保證較高強度、較小收縮率，并能實現自養護功能，從而達到減少人工養護成本的目的。這種新型自養護高強膨脹混凝土的施工方法與傳統的高強膨脹混凝土相比，僅需要按一定比例將SAP加入均勻攪拌，其他均相同。一旦推廣和普及，具有良好的經濟、社會效益。
文檔編號C04B28/04GK102503307SQ201110342938
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年11月3日
發明者華林, 唐曉明, 孫林柱, 廖學海, 柯航, 王軍, 王建強, 陳毅 申請人:王軍